Zement der Zukunft

Neues Forschungsprojekt „SAVE CO2“ unter Federführung des FEhS-Instituts

Eisenhüttenschlacken, Nebenprodukte bei der Stahlherstellung, kommen als Sekundärrohstoffe seit Jahrzehnten in Baustoffen zur Anwendung. Dabei werden in großem Umfang CO2-Emissionen vermieden und natürliche Ressourcen geschont. Die schrittweise Transformation der Stahlindustrie hat aber auch radikale Veränderungen bei den Nebenprodukten zur Folge. Es müssen neue Schlacken entwickelt werden, die nicht nur die notwendige metallurgische Arbeit verrichten, sondern auch die gewohnt positiven technologischen, ökonomischen und ökologischen Eigenschaften aufweisen. Hier setzt das im Mai 2021 gestartete Forschungsprojekt „SAVE CO2" des FEhS – Institut für Baustoff-Forschung zusammen mit den Verbundpartnern aus der Stahl- und Zementindustrie thyssenkrupp Steel Europe AG und Heidelberg Cement AG sowie den Forschungseinrichtungen Institut für Technologien der Metalle der Universität Duisburg-Essen und Fraunhofer UMSICHT an. Ziel ist es, auf Basis der neuen Schlacken vor allem für die Zementherstellung latent hydraulische Bindemittel, vergleichbar dem heutigen Hüttensand, oder alternative Puzzolane zu entwickeln. Das im Rahmen der Fördermaßnahme „KlimPro-Industrie“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung laufende Projekt ist auf vier Jahre angelegt.

Thomas Reiche, Geschäftsführer des FEhS-Instituts: "Die kommende Umstellung der deutschen Stahlproduktion auf eine Direktreduktion/Elektroschmelz-Route führt auch zu chemisch und mineralogisch völlig veränderten Nebenprodukten, deren Eigenschaften bisher weitgehend unbekannt sind. Mit „SAVE CO2“ sollen unter Federführung des FEhS-Instituts durch das Aufschmelzen von direkt reduziertem Eisen (DRI) hochwertige Schlacken hergestellt werden. Wichtig ist dabei vor allem, den gesamten CO2-Fußabdruck der zukünftigen Stahl- und Zementherstellung übergeordnet zu betrachten und die Systemgrenze nicht zu eng zu ziehen. So sollen auch weiterhin CO2-Emissionen verringert und Primärrohstoffe im gewohnten Umfang geschont werden. Am Ende der Projektlaufzeit sollen im Technikumsmaßstab größere Mengen an Schlacken erzeugt werden, um neben den Zement- auch aufwändigere Betonuntersuchungen durchführen zu können. Zum Nutzen der Wirtschaft, der Umwelt und der Wissenschaft!“

Eisenhüttenschlacken kommen als Hüttensand als Zementbestandteil und als Gesteinskörnung vorwiegend im Beton und im Verkehrsbau, aber auch als Düngemittel zur Anwendung. Sie leisten seit vielen Jahrzehnten einen wichtigen Beitrag zur Schonung natürlicher Ressourcen. Allein in Deutschland, wo jährlich rund 12 Millionen Tonnen des Sekundärrohstoffs produziert werden, konnte seit 1950 durch die Verwendung von Eisenhüttenschlacken der Abbau von über einer Milliarde Tonnen Naturgestein vermieden werden. Durch die Substitution von Portlandzementklinker durch Hüttensand im Zement konnte die Emission von über 200 Millionen Tonnen CO2 vermieden werden.

(Quelle: FEhS – Institut für Baustoff-Forschung e. V. )